2014-06-01
К концу висящей вертикально пружины, массой которой можно пренебречь, подвешивают груз массой $m$. Затем к середине уже растянутой пружины подвешивают еще один груз такой же массы. Определить длину растянутой пружины. Жесткость пружины равна $k$, а ее длина в нерастянутом состоянии $l_{0}$.
Решение:
При подвешивании первого груза пружина удлиняется на
$\Delta =\frac{mg}{k}$,
т. е. каждая половина пружины удлиняется на
$\Delta l =\frac{mg}{2k}$.
При подвешивании второго груза длима нижней половины пружины не меняется. Удлинение же верхней половины пружины увеличивается вдвое и становится равным $2 \frac{mg}{2k}$, так как сила натяжения этой части пружины возрастает в два раза. Удлинение всей пружины, таким образом, станет равным
$\frac{mg}{2k}+\frac{mg}{k}=\frac{3}{2} \frac{mg}{k}$
а длина пружины будет
$l_{0}+\frac{3}{2} \frac{mg}{k}$